1. metallar ishlab chiqarish. Metallarning fizik xossalari

Reja
1. metallar ishlab chiqarish.

2. Metallarning fizik xossalari.
3.Foydalanilgan adabiyotlar

Tabiatda uchraydigan 90 ga yaqin kimyoviy elementlarning 65 tasini metallarga tegishli deb hisoblanadi. Bazi elementlarni, masalan, surgma yoki yarimotkazgich germaniyni metallar va metalmaslar chegarasi deb qabol qilinsa boladi.

Asrimizning 210-yillari bu metallaring kopchiligi texnik ahamiyatga ega emas edi. Ehtiyojlar oson olinadigan metallar bilan qondirishlar edi, lekin atom asri boshlanishi, kosmik raketa, tovush tezligidan tezroq uchadigan samolyotlar qurilishi bilan metall materiallariga talab kuchayib ketdi va XX asrning boshidanoq aviasiya sanoati rivojlanishi engil metallar: alyuminiy va magniyni ishlab chiqarilishi boshlandi. Turli ixtirolar natijasida toza jismlarda juda kam miqdorda uchraydigan metallarni olishga muvaffaq bolindi. Bularga titan, sirkoniy, berilliy, gafniy, indiy, niobiy va boshqalar kiradi.
Malumki, D.I.Mendeleevning kimyoviy elementlar jadvalda metallar elementlarning kop qismini tashkil qiladi. Davriy jadval bir-birini tagiga joylashgan asosiy va yonaki guruhchalardan tashkil topgan guruhlardan tuzilgan. Birinchi guruhni asosiy guruhchasida ishqoriy metallar litiy, kaliy, natriy, rubidiy va seziy, yonaki guruhchasida mis va oltin joylashgan. Ikkinchi guruhning asosiy guruhchasiga ishqoriy-er metallari: berilliy, magniy, kalsiy, stronsiy, bariy, radiy kiradi. Uchinchi guruh metallmas bordan boshlanib, song erni hosil qiluvchi alyuminiy, skandiy, ittriy, hamda 15 noyob metallar va radiofaol aktiniy, joylashgan. Tegishli yonaki guruhchada esa uncha tanish bolmagan galliy, indiy taliy bilan birga aktanoidlar bor. Tortinchi va beshinchi guruhlarning asosiy guruhchalarida faqat oxirgi elementlar metallar xossalarini namoyon qilsa, ettinchi va sakkizinchi guruhlarda faqat metallmaslar joylashgan. Lekin bu guruhlarning yonaki guruhchalarida metallar bor, ayniqsa sakkizinchi guruhning yonaki guruhchasi uchta oiladan iborat. Bu yerda temir va platina guruhchasi metallari bor. Metallarni nega shunday qilib guruhlarga ajratilganligini atom nazariyasi asosida tushuntirish mumkin. Amaliyotda metallarni boshqa xossalari: tabiatda tarqalganligi, ishlatilishi, fizik va qisman kimyoviy xossalari ahamiyatli hisoblanadi.
Metallurgik ishlab chiqarishning asosiy yakuniy vazifasi, metallarni toza metall yoki kimyoviy birikma ko‘rinishda, qayta ishlanayotgan xomashyodan olishdir. Amaliyotida bu vazifa xomashyo tarkibidagi qimmatbaho moddani bo‘sh porodadan, mahsus jarayon va usullarni qo‘llab, ajratib olish yo‘li bilan echiladi. Mahsus jarayonlar va usullar metallurgik ajarayonlar deb nomlanadi.Murakkab polimetallik xomashyodan yuqori tozalikdagi metallarni olish uchun bitta metallurgik jarayon yoki bitta metallurgik dastgohni qo‘llash etarli emas. Bu vazifani echish uchun, ketma-ket bir nechta jarayonlarni qo‘llab, qayta ishlanadigan xomashyodan komponentlarni bosqichma-bosqich bir – biridan, ajratib olish talab etiladi. Barcha qo‘llanildigan metallurgik jarayonlarning kompleksi (tayyorlovchi, yordamchi va asosiy jarayonlar) uchastka, bo‘lim, sex yoki umumiy korxonaning texnologik sxemasini shakillantiradi. Masalan, rangli metallurgiyaning barcha korxonalari ko‘p bosqichli texnologik sxemalar bilan tavsiflanadi.
Metallurgik jarayonlarning asosida, qayta ishlanayotgan xomashyoni bir-biridan tarkibi va fizikaviy xossalari bo‘yicha farqlanadigan, ikki, uch ayrim holatlarda undan ko‘p fazalardan tashkil topgan, geterogen sistemaga o‘tqazish yotadi. Hosil bo‘lgan fazalardan bittasi, ajratib olinadigan qimmatbaho modda (metall) bilan boytilishi va unsur elementlar bo‘yicha qambag‘allashishi lozim, qolgan fazalar esa aksi qimmatbaho modda bo‘yicha kambag‘allashishadi. Hosil bo‘ladigan fazalarning fizikaviy hossalarini (agregat holati, zichligi, o‘zaro namlanuvchanligi, uchuvchanligi va h.) farqi, komponentlarni bir-biridan soda usullar bilan (tindirish, filtrlash va h.) ajratib olishni ta’minlashi kerak.
Ko’pgina hollarda oksidlovchi va likvasiyali tozalash usullari qo’llaniladi.Oksidlovchi (olovli) tozalash usuli, eritmaga oksidlab ishlov berilganda shlak tarkibiga asosiy metallga qaraganda kislorod bilan tez birikadigan keraksiz qo’shimchalarni o’tkazishga asoslangan. Bunday jarayonga misol qilib, misni olovli tozalashni keltirish mumkin. Likvasiyali tozalash - biri tozalanayotgan metall bo’lgan ikki faza hosil qilish va uni zichligi (likvasiya) bo’yicha bo’linishiga asoslangan. Keraksiz qo’shimchalar bu vaqtda asosiy metallda erimaydigan boshqa bir fazada jamlanishi kerak. Zichligiga bog’liq holda tarkibida keraksiz qo’shimchalar bo’lgan faza yuzaga qalqib chiqadi yoki idish tubiga cho’kadi. Ikkinchi fazaning hosil bo’lishiga sabab, sovutish vaqtida keraksiz qo’shimchalarning tozalanayotgan metallda erishining pasayishi hisoblanadi. Likvasiya vaqtida fazalardan biri suyuq, ikkinchisi esa suyuq yoki qattiq bo’lishi mumkin.Likvasiyali tozalash usuli qo’rg’oshin metallurgiyasida keng qo’llaniladi.
Distillyasiya – qayta ishlanayotgan metall komponentlarini ularning uchuvchanligiga bog’liq holda qaynash haroratidan biroz yuqori haroratda bug’latish (haydash) imkonini beradigan jarayondir. Distillyasiyali jarayonlar rudali xom ashyoni, shuningdek, metallarni tozalashda tez uchuvchan qo’shimchalarni ajratish yoki metall qotishmalarni ajratishda ishlatiladi. Tozalash maqsadida o’tkaziladigan distillyasiya rektifikasiya deyiladi. Distillyasiya jarayonlar yaqin vaqtgacha rux metallurgiyasida keng qo’llanilardi va hozirda bir qator noyob va engil metallar olishda ham qo’llanmoqda.

Metallarning fizik xossalari. Davriy sistemada ¾ qismidan ko’progi metallar egallagan bo’lib, ularning 12 tasi s-elementlar, 36 tasid-elementlar, 28 tasi f-elementlar va qolgani p-elementlardir. Metallarning o’ziga xos belgilari mavjud.

1. 
   Har qanday metall o’ziga xos yaltiroqlikka ega, sababi, ular yorg’liknurini spektrning ko’zga ko’rinuvchan sohasida qaytarish xususiyatiga ega.
   
2. 
   Metallar issiqlik va elektrni yaxshi o’tkazadi. Metallarning elektr o’tka-zuvchanligi harorat ortishi bilan pasayadi va qarshiligi esa aksincha
   
3. 
   Ko’pchilik metallar odatdagi sharoitda kristall holatda bo’ladi, ularning koordi-nasion soni katta qiymatga ega (8 va 12 ga teng).
   
4. 
   Metallar cho’ziluvchan va yassilanuvchan bo’ladi.
   
5. 
   Metallar elektromusbat elementlardir, ya’ni ularning oksidlari ko’pincha suv bilan birikib
   

asoslar hosil qiladi.
Metallarning issiqlik va elektrni yaxshi o’tkazishi – zaryadlangan zarrachalar metall kristallari orasida oson harakatlanishi hakida ma’lumot beradi. Nihoyat, metallarning elektr musbat elementlar jumlasiga kirishi – valent elektronlarning metall atomidan osongina chiqib ketishini ko’rsatadi. Bu 5 xususiyat oddiy moddalarni «metall» yoki «metalmasligi» sinfiga ajratish uchun asos bo’la oladi.
Metallarning fizik xossalari. Metallarning zichligiga ko’ra shartli ravishda 2 guruhga bo’linadi:d<5 g/sm³ gacha bo’lgani yengil metallar: eng yengil metall – Li (d= 0,53 g/sm³);d> 5g/sm³ dan yuqori bo’lgani og’ir metallar: eng og’ir metall – Os (d = 22,61 g/sm³). Yengil metallar oson suyuqlanadi, masalan seziyning suyuqlanish harorati
28,5°C. Og’ir metallar esa qiyin suyuqlanadi, masalan, volframning suyuqlanish harorati 3395°C.
Metallar qattiqligi jihatidan bir biridan farq qiladi: volfram juda qattiq, natriy, kaliy juda yumshoq, ularni hatto pichoq bilan ham kesish mumkin.
Simobdan (va qisman seziydan) tashqari barcha metallar odatdagi sharoitda o’ziga xos yaltiroq qattiq moddalardir. Metallarning fizik xossalari jumlasiga ularning optik, termik, mexaniq, elektr va boshqa xossalari kiradi. Metallarning optik xossalari ularning yaltiroqligi va shaffof emasligidir.
Kumush, palladiy va indiyning yaltiroqligi yuqori. Shuninguchun ham kumush va palladiy kuzgu ishlab chiqarishda ishlatiladi. Ko’pmetallar to’q kulrang bilankumush rang orasidagi tusga ega, ya’ni kumushrang-oq (alyuminiy, kumush, nikel) yoki kumushrang-kulrang (temir, qo’rg’oshish). Faqat oltin sariq rangli, misqizil rangli, vismut qizgishbo’ladi. Metall bug’lari alangani ma’lum tusga bo’yaydi, masalan, natriy – sariq, kaliy – binafsha, stronsiy – qizil, kalsiy qovoqrangga bo’yaydi.
Shunday qilib, metallar rangiga ko’ra shartli ravishda qora va ranglimetallarga bo’linadi. Qora metallarga temir va uning qotishmalari kiradi. Qolgan barcha metallar rangli metallar deyiladi. Metallarning elektr o’tkazuvchanliga qarab 2 guruhga bo’linadi:

1. 
   Elektron o’tkazgichlar (metall va yarim o’tkazgichlar)
   
2. 
   Ion o’tkazgichlar (elektrolitlar)
   

Metallar yarim o’tkazgichlar orqali elektr toki o’tganda hech qanday kimyoviy o’zgarishi sodir bo’lmaydi.
Elektrolitlar orqali elektr toki o’tganda, albatta, kimyoviy o’zgarish sodir bo’ladi. Metallarning elektr o’tkazuvchanligi harorat pasayishi bilan ortadi, nihoyat, absolyut nolga yaqin haroratda metallarning elektr o’tkazuvchanligi cheksiz katta qiymatga erishadi – metallar o’ta o’tkazuvchan bo’ladi. Hamma metallar elektrni bir xilda o’tkazavermaydi. Shunga asoslanib, metallarni elektr o’tkazuvchanligiga ko’ra quyidagi qatorga joylashgirish mumkin: Ag, Cu, Au, Cr, Al, Mg, Na, Jr, W, Li, Fe, Hg, Vi
Metallardagi turli qo’shimchalar ham elektronlarning harakatiga tuskinlik qiladi va metalda qushimchalar ko’paygan sari, bu metalning elektr o’tkazuvchanligi pasayadi. SHuning uchun metall begona moddalar qo’shimchasidan tozalanganda uning elektr o’tkazuzchanligi ortadi.
Metallarning issiqlik o’tkazuvchanligi ularning elektr o’tkazuvchanligi bilan mos ravishda o’zgaradi. Videman-Frans qonuniga muvofiq metallarda issiqlik o’tkazuvchanli-giga nisbatan doimiy kattalik bo’lib, metall tabiatiga ham bog’lik. Metallarni issiqliq o’tkazuvchanligi jihatidan quyidagi qatorga joylashtirish mumkin:
Ag, Cu, Au, Zn, Ni, Fe, Pt, Hg
Metallar orqali issiqliq o’tishda ham elektronlar ishtirok etadi. Ular kristall panjara ichida
harakatlanib, issiklik energiyasini metallning issik qismidan sovuq qismiga o’tkazadi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1.www.wikipediya.com
2.www.fayllar.org
3.www.xozir.org